[发明专利]一种适用于被动式安检仪的双极化辐射计

说明书

本发明公开了一种适用于被动式安检仪的双极化辐射计，属于微波检测技术领域，包括微波接收天线、极化分离器、波导微带转换器、低噪声放大器和检波器；在检测微波信号时，通过所述极化分离器对不同极化方向的目标信号进行分离，并分别传输到两个射频通道进行放大检波输出，通过将两路信号进行叠加，提高辐射计的信噪比或单独输出表征目标的各极化信息。本发明通过极化分离器将信号进行分离，并对不同的极化信号放大检波，可得到目标信号的多个极化强度信息，也可以将不同极化输出进行叠加，提高辐射计信噪比，降低了对低噪声放大器的要求；并且具有使用灵活、功能多样、易于集成的特点，值得被推广使用。

技术领域

本发明涉及微波检测技术领域，具体涉及一种适用于被动式安检仪的双极化辐射计。

背景技术

微波辐射计是一种检测微波信号的高灵敏度、高分辨率微波接收机。1946年，狄克首先研制了第一台测量微波辐射的装置，称为狄克式辐射计。而后在狄克式辐射计的基础上衍生和改进出了其他辐射计，如零平衡型辐射计、双参考温度辐射计、相关型辐射计、扫描型辐射计等。但早期的辐射计大多采用外差混频加功率检波的方式，将前端频率较高的信号下变频为频率更低的中频信号，再对中频信号进行滤波、放大、检波。但这种辐射计，往往结构复杂，而且需要信号源为混频器提供本振信号，难以小型化。

全功率辐射计具有较高的理论灵敏度，但受到各种实际条件限制，特别是增益变化对全功率辐射计测量精度产生不利的影响。

另外自然界中的物体都有辐射电磁波的能力，其辐射的电磁波信号一般在各个方向均存在，传统的辐射计一般仅能检测到某个极化方向上的信号，这意味着其他信号被浪费了，不利于提升辐射计的信噪比。采用双极化或全极化辐射计，有助于目标辐射和散射信号的充分利用，而且能够提取到目标信号的不同的极化信息，有利于目标检测。

在公开号为CN102213760A中国发明专利申请中公开了一种采用准光学技术的星载双极化毫米波辐射计，该辐射计采用准光系统金属光栅对入射波进行分离，再通过两个辐射计分别进行检测，具有较高的系统灵敏度。

上述的各种辐射计都能实现对某种微波或者毫米波功率的检测，但是均存在一定的不足：超外差式结构需要本振信号，功耗大，结构复杂，难以集成化；直接检波式辐射计，对低噪放的增益系数要求很高，且传统的直接检波式辐射计只能采集到某一个方向的极化信号；采用准光学技术的适用于被动式安检仪的双极化辐射计，光学结构体积较大，结构复杂，不利于小型化。为此，提出一种适用于被动式安检仪的双极化辐射计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决传统被动式安检仪上所使用的直接检波式和外差式辐射计在使用中存在的不足。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括微波接收天线、极化分离器、波导微带转换器、低噪声放大器和检波器；

所述微波接收天线，用于接收待测目标的辐射或散射信号，具有同时接收至少两个极化信号的能力；

所述极化分离器，用于将所述微波接收天线接收到的信号分离；

所述波导微带转换器，用于将被分离后的极化信号传输至微带电路中；

所述低噪声放大器，用于放大被分离后的极化信号；

所述检波器，用于检测被放大后的目标信号；

所述双极化辐射计具有两个射频通道，每个所述射频通道中均依次连接有一个所述波导微带转换器、一个低噪声放大器与一个检波器；

所述微波接收天线与所述极化分离器的输入端口连接，所述波导微带转换器分别与所述极化分离器的输出端口对应连接。该适用于被动式安检仪的双极化辐射计，可以根据成像前端工作频率以及射频带宽选择微波接收天线、极化分离器、波导微带转换器、低噪声放大器和检波器的工作频率。